JP7484439B2 - 橋梁の床版取替え工法 - Google Patents

Description

本発明は、工事交通規制時間帯と交通解放時間帯とを交互に繰り返しながら、既設床版をプレキャスト造の新設床版に取替える、橋梁の床版取替え工法に関する。

従来より、上り車線用の橋梁と下り車線用の橋梁とを備える大規模な道路橋において、橋梁の既設床版を新設床版に取替える更新工事を行う際には、上り車線用と下り車線用の橋梁のうち、いずれか一方の橋梁を全面通行止めにして更新工事を行い、他方の橋梁を対面通行規制している。

しかし、都市部等の重交通路や長大トンネルに挟まれた山間部等では、長期間にわたって対面通行規制を実施すると、周辺地域の交通環境に悪影響を及ぼしかねない。このため、夜間のみ車線規制を行って更新工事を行い、昼間は全面交通解放する方法が望まれている。例えば、特許文献１には、夜間に道路規制を行って既設床版を新設床版に取替える橋梁床版の施工方法として、作業者をＰＣ床版敷設班と間詰めコンクリート班に分けて実施する方法が開示されている。

具体的には、ＰＣ床版敷設班が、主桁上の既設床版の切断・撤去したのち、新設のプレキャスト床版を橋軸方向に並列に敷設し、隣り合うプレキャスト床版の目地を仮覆工版で覆う。こののち、仮覆工版の上面に仮舗装を行って、一夜分の作業を終了する。ＰＣ床版敷設班は、取替え予定区間の床版を撤去し終えるまで、この作業を毎日繰り返す。

一方、間詰めコンクリート班は数日遅れて作業を開始し、橋軸方向に並列に敷設された新設のプレキャスト床版から仮舗装及び仮覆工床版を撤去するとともに、隣り合う新設のプレキャスト床版の目地に間詰めコンクリートを打設する。そして、間詰めコンクリートの養生が終了したのちに仮舗装を行って、一夜分の作業を終了する。間詰めコンクリート班は、取替え予定区間に敷設された隣り合う新設のプレキャスト床版床版の目地すべてに間詰めコンクリートを打設し終えるまで、この作業を毎日繰り返す。

特開２０１２－８２６２２号公報

上記のとおり、特許文献１では、既設床版を新設のプレキャスト床版に取替えるための一連の作業のうち、新設のプレキャスト床版を敷設するまでの作業を、一夜分とすることを前提としている。しかし、特許文献１では明らかにされていないが、一般に、既設床版の撤去後に露出する主桁の上面に、ケレン作業やスタッドジベルの設置作業等の様々な処理が必要となる。

これらの煩雑な作業を考慮すると、工事中に何らかの不慮の事態が生じた場合には、新設のプレキャスト床版を敷設するまでの作業を一夜では終了できない恐れが生じる。また、一夜で終了できたとしても、既設床版を新設のプレキャスト床版に取替えるための一連の作業工程のうち、交通解放を実施できるタイミングは、この新設のプレキャスト床版の敷設後であって間詰めコンクリートを打設する直前の期間に限定される。

このため、現場条件や施工状況等に応じて、１回の工事交通規制時間帯内で実施する作業工程の進捗を調整することは困難である。また、前述したように、新設のプレキャスト床版を敷設するまでの作業を一夜分とすることを前提としているため、新設床版を敷設したのち、目地に間詰コンクリートを打設し本舗装するまでの一連の作業を、一夜で実施するための方法も明示されていない。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、効率よく既設床版をプレキャストコンクリート造の新設床版に取換えることの可能な、橋梁の床版取替え工法を提供することである。

かかる目的を達成するため、本発明の橋梁の床版取替え工法は、工事交通規制時間帯と交通解放時間帯とを交互に繰り返しながら、鋼製の主桁上に設置された既設床版をプレキャストコンクリート造の新設床版に取替える橋梁の床版取替え工法であって、橋梁の既設床版を橋軸方向に分割して形成した複数の既設床版片のうち、少なくとも一部を撤去して前記主桁を露出させる第１の工程と、前記第１の工程で前記既設床版片を撤去することにより露出させた前記新設床版を据え付ける前の前記主桁上面に、スタッドジベルを設置する第２の工程と、前記第２の工程で前記スタッドジベルを設置した前記主桁上に、複数の前記新設床版を据え付け、前記新設床版を前記主桁に接合させたのち、隣り合う新設床版を接合する第３の工程と、を備え、前記第１の工程から前記第３の工程は、前記工事交通規制時間帯に実施されるとともに、１回の前記工事交通規制時間帯内で２つ以上の工程を連続して実施する場合を含み、前記交通解放時間帯が到来する直前に前記第１の工程もしくは前記第２の工程が実施される場合、作業終了時において露出状態にある前記主桁上に、撤去した前記既設床版片に替えて仮覆工床版を設置することを特徴とする。

本発明の橋梁の床版取替え工法は、前記第１の工程から前記第３の工程を、前記工事交通規制時間帯が到来するごとに橋軸方向に繰り返すことを特徴とする。

本発明の橋梁の床版取替え工法によれば、既設床版を新設床版に取替えるために必要な作業工程を、工事の中断が可能な第１の工程から第３の工程に分割する。そのうえで、これらの工程を工事交通規制時間帯に実施するにあたり、１回の工事交通規制時間帯内で２つ以上の工程を連続して実施する場合を含むようにして、工事交通規制時間帯と交通解放時間帯を繰り返す。これにより、現場条件や施工状況（例えば、ケレン作業やスタッドジベルの設置作業等の進捗状況）に応じて工事を中断する段階を適宜選択できるため、交通解放時間帯の到来に備えつつ、１回の工事交通規制時間帯内で実施する作業工程の進捗を調整することができ、効率よく新設床版の取り換え作業を実施することが可能となる。

したがって、工事交通規制時間帯を夜間に設定すれば、昼間の交通解放を実現することができ、既設床版取替え工法を実施しようとする橋梁が都市部等の重交通路上や長大トンネルに挟まれた山間部等にある場合にも、周辺地域の交通環境への影響を最小限に抑えつつ施工を実施することが可能となる。

また、本発明の橋梁の床版取替え工法は、前記既設床版片の橋軸方向からみた断面が、
前記既設床版の横断面を半分に分割した半断面に形成されることを特徴とする。

本発明の橋梁の床版取替え工法によれば、既設床版の横断面を半分に分割し、いずれか
一方の半断面分の既設床版を橋軸方向に分割して複数の既設床版片を形成し、これを撤去
して新設床版に取替える、いわゆる半断面床版取替え工法に採用することが可能となる。
これにより、例えば、上り車線用の橋梁と下り車線用の橋梁とを備える大規模な道路橋に
おいて、いずれか一方の橋梁を交通解放したまま、他方の橋梁の車線数を減少させる規制
を夜間に行えば、昼間の全面交通解放を実現しながら、既設床版の取替え工事を実施する
ことが可能となる。

したがって、従来工法のような、いずれか一方の橋梁を全面通行止めにして工事を行い、他方の橋梁を対面通行規制とするといった道路規制を行う必要が無い。このため、通行車両に対する安全性の確保が可能になるとともに、道路構造等の事情により対面通行規制を実施できない、または、実施が可能であっても周辺地域の交通状況によっては長期間の対面通行規制が困難である等、様々な課題を有する道路環境にあっても、既設床版の取替え工事を確実に実施することが可能となる。

また、本発明の橋梁の床版取替え工法は、第３の工程で、隣り合う新設床版を、該新設
床版の一部として機能する本設プレートで接合することを特徴とする。

本発明の橋梁の床版取替え工法によれば、新設床版の一部として機能する本設プレート
で隣り合う新設床版を接合するから、この本設プレートを、隣り合う新設床版により形成
される目地部の上面に配置することにより、目地部に間詰コンクリートを充填する作業に
先立って、本舗装を施す作業を優先して実施することができる。これにより、本舗装を施したのちに交通解放を行いつつ、目地部に新設床版の下方側から間詰めコンクリートの充
填することができるため、工事交通規制時間帯に実施する作業を減らすことができ、作業
効率を大幅に向上することが可能となる。

本発明の橋梁の床版取替え工法は、前記主桁上に前記仮覆工床版を設置したのち、該仮覆工床版に隣接する目地の上下面をそれぞれ開口塞ぎ板で覆い、該開口塞ぎ板どうしを締結具を介して締結することを特徴とする。

本発明の橋梁の床版取替え工法によれば、主桁上に仮覆工床版を設置した際、この仮覆工床版に隣接して形成される目地部の間詰処理を、開口塞ぎ板を利用して容易に実施できるため、充填材を充填する場合と比較して設置及び撤去に係る作業性を大幅に向上し、工期短縮に貢献することが可能となる。

本発明によれば、現場条件や施工状況等に応じて作業を中断する段階を適宜選択できるため、交通解放時間帯の到来に備えて、車線規制時間帯を有効に活用しつつ、効率よく新設床版の取り換え作業を実施することが可能となる。

本発明の実施の形態における半断面床版取替え工法を説明する図である。 本発明の実施の形態における半断面床版取替え工法の流れを示す図である。 本発明の実施の形態における半断面床版取替え工法の概略を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の流れを示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の概略を示す図である。 本発明の実施の形態における仮覆工床版を示す図である。 本発明の実施の形態におけるプレキャストコンクリート造の新設床版を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の第１の工程を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の仮間詰めの様子を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の第２の工程を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の第３の工程を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の第１～第３の工程を繰り返した際の本舗装の手順を示す図である。 本発明の実施の形態における走行車線の新設床版と追い越し車線の新設床版との接合を示す図である。 本発明の実施の形態における走行車線と追い越し車線の施工手順の事例を示す図である。 本発明の実施の形態における橋梁の床版取替え工法の他の事例を示す図である。

本発明の橋梁の床版取替え工法は、車線規制時間帯および通行止め規制時間帯の両者を含む工事交通規制時間帯と交通解放時間帯とを交互に繰り返しながら、既設床版を新設床版に取替える方法であって、１回の工事交通規制時間帯内で実施する作業工程の進捗を調整することの可能な方法である。

このような橋梁の床版取替え工法は、施工車線の通行止めを行う全断面施工に採用することも可能な工法であるが、本実施の形態では、橋梁の床版取替え工法を半断面床版取替え工法に採用する場合を事例に挙げ、詳細を説明する。

≪≪半断面床版取替え工法≫≫
半断面床版取替え工法は、図１（ａ）で示すように、例えば、上り２車線用の橋梁Ｂ１と下り２車線用の橋梁Ｂ２を備える道路橋Ｂにおいて、橋梁Ｂ１を車線規制し、走行車線側と追い越し車線側の、いずれか一方の半断面分の既設床版１を新設床版に取替え、これと前後して、他方側の半断面分の既設床版１も同様に新設床版に取替える方法である。

以下に、半断面床版取替え工法の流れを、図２のフロー図に沿って図３を参照しつつ説明すると、まず、図３（ａ）で示すように、上り２車線用の橋梁Ｂ１について、施工対象領域を橋軸方向に区分けし、複数の区画を設定する（第１ステップ）。

次に、図３（ｂ）で示すように、各区画を橋軸直交方向に分割し、走行車線側を作業区画Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・に設定するとともに追い越し車線側を作業区画Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３・・に設定する（第２ステップ）。

作業区画が設定されたところで、１区画目の走行車線側の作業区画Ｄ１に対して床版取替え工法を実施する（第３－１ステップ）。次に、１区画目の追い越し車線側の作業区画Ｏ１に対して床版取替え工法を実施する（第３－１ステップ）。

以下、作業区画Ｄ１に着目し、床版取替え工法を説明する。本実施の形態では、図１（ｂ）で示すように作業区画Ｄ１内の既設床版１を、上り２車線の上流側（図１の橋軸方向右側）から下流側（図１の橋軸方向左側）に向けて順次新設床版３に取替えていく。

床版取替え工法の流れを、図４のフロー図に沿って図１（ｂ）および図５の概念図を参照しつつ説明すると、まず、図１（ｂ）で示すように、走行車線側に設定した作業区画Ｄ１に複数の既設床版片１１を形成しておく（Ｓｔｅｐ１）。なお、本実施の形態では、６つの既設床版片１１を形成しており、これらの形状は撤去したのち車両搬送が可能な大きさに形成されている。

次に、図５（ａ）で示すように、６枚の既設床版片１１のうちの２枚を既設床版１から切り離して撤去する（Ｓｔｅｐ２）。すると、既設床版片１１の撤去跡に、Ｉ型鋼よりなる主桁２の一部が露出するから、この露出した主桁２の上フランジ上面に対して下処理を行うとともに（Ｓｔｅｐ３）、図５（ｂ）で示すように、スタッドジベル２１を設置する（Ｓｔｅｐ４）。

こののち、図５（ｃ）で示すように、主桁２の上フランジにプレキャストコンクリート造の新設床版３を据え付け（Ｓｔｅｐ５）、無収縮モルタル４の打設によりスタッドジベル２１を利用して新設床版３を主桁２に接合する（Ｓｔｅｐ６）。そして、横目地部Ｊ１（橋軸直交方向に延在する目地部）に跨って本設プレート５２を設置し、新設床版３の上面縁部どうしを接合する（Ｓｔｅｐ７）。

そのうえで、新設床版３の上面に本舗装６を施して車両が通行可能な状態とする作業と（Ｓｔｅｐ８）、本設プレート５２の下面側に位置する横目地部Ｊ１に間詰コンクリート５１を打設する作業とを（Ｓｔｅｐ９）、同時にもしくは前後して実施する。なお、本舗装６は、半断面床版取替え工法において本舗装と称されるグレードの舗装を指す。

上記のＳｔｅｐ２～Ｓｔｅｐ９の工程を、作業区画Ｄ１内の既設床版片１１がなくなるまで繰り返すことにより、作業区画Ｄ１内、つまり上り２車線用の橋梁Ｂ１の１区画のうちの走行車線側に相当する半断面分の床版取替作業が終了する。本実施の形態では、Ｓｔｅｐ２の工程で６枚の既設床版片１１のうちの２枚を撤去しているため、Ｓｔｅｐ２～Ｓｔｅｐ９の工程を３回繰り返すが、Ｓｔｅｐ２の工程で撤去する既設床版片１１の数量は何れでもよい。

このような、作業区画Ｄ１内に複数の既設床版片１１を形成するＳｔｅｐ１の工程と、Ｓｔｅｐ１の終了後に作業区画Ｄ１内の複数の既設床版片１１に対してＳｔｅｐ２～９の作業を繰り返す工程とを、１サイクル分とする。したがって、１サイクル分に要する施工期間は、作業区画Ｄ１で設定する橋軸方向の距離範囲により適宜調整することができる。

上記の手順による既設床版の取替え工法は、一定期間（数週間から数か月）にわたって昼夜を問わず、車線規制を行うことができる場合を示したものである。しかし、この施工期間に、昼間の交通解放時間帯を設定しようとすると、夜間に車線規制時間帯を設定して施工を実施し、交通解放時間帯が到来するまでに、施工を中断するだけでなく、中断するごとに作業区画Ｄ１を車両が通行可能な状態とする必要が生じる。

このため、Ｓｔｅｐ１の終了後に作業区画Ｄ１内で繰り返し実施される上記Ｓｔｅｐ２～Ｓｔｅｐ９の工程を、図４のフローで示すように、工事の中断が可能な第１～第３の工程に分割する。第１の工程は、既設床版片１１の撤去及び主桁２上面を下処理する工程（Ｓｔｅｐ２、３）とし、Ｓｔｅｐ１の既設床版片１１を作成する工程は、第１の工程を実施する前の先行作業とする。

また、第２の工程は、主桁２上面にスタッドジベル２１を設置する工程（Ｓｔｅｐ４）とする。また、第３の工程は、新設床版３の据え付けから隣り合う新設床版３の接合、及び本舗装６を施す工程（Ｓｔｅｐ５～９）とする。

このとき、１回の工事交通規制時間帯内で、第１の工程から第３の工程のうち２つ以上の工程を連続して実施する場合を含むようにして、工事交通規制時間帯と交通解放時間帯を繰り返すとよい。

その組み合わせはいずれでもよいが、例えば、先行の車線規制時間帯内で、第１の工程を実施したのち、後行の車線規制時間帯内で、第２の工程と第３の工程を連続して実施する。もしくは、先行の車線規制時間帯内で、第１の工程と第２の工程を連続して実施したのち、後行の車線規制時間帯内で、第３工程を実施する。これらの場合には、交通解放時間帯を、第１の工程終了後もしくは第２の工程終了後と、第３の工程終了後の２回確保することができる。

または、先行の車線規制時間帯内で、第１の工程から第３の工程を連続して実施し、図５（ａ）～図５（ｃ）で示すように、作業区画Ｄ１内の一部の６枚の既設床版片１１のうちの２枚を撤去して新設床版３を敷設し本舗装６を施す。こののち、後行の車線規制時間帯内で第１の工程から第３の工程を連続して実施し、作業区画Ｄ１内の残りの４枚の既設設床版片１１のうちの２枚を撤去して新設床版３を敷設し本舗装６を施してもよい。この場合には、第３の工程が終了するごとに交通解放時間帯を確保することができる。

上記のような車線規制時間帯内に実施する工程の組合わせは、毎回同じでなくてもよい。例えば、先行の車線規制時間帯内で第１の工程を実施し、後行の車線規制時間帯内で第２の工程と第３の工程を連続して実施したのち、その次の車線規制時間帯内では、第１の工程から第３の工程を連続して実施してもよい。

ところで、１回の車線規制時間帯内に実施する工程が、第１の工程までもしくは第２の工程までであった場合には、既設床版片１１を撤去したのちの主桁２は、露出された状態となっている。したがってこの場合には、交通解放期間が到来する直前の主桁２上で、仮設覆工板７を設置する作業と、仮間詰め９及び仮舗装８を施す作業とを行う。これにより、交通解放時間帯が到来すると、工事を中断した状態であっても交通解放を実施することができる。

その一方で、１回の車線規制時間帯内に第３の工程まで実施した場合には、既設床版片１１を撤去したのちの主桁２上は、新設床版３が間詰コンクリート５１による間詰め処理、および本舗装６を施されて設置されている。したがってこの場合には、仮設床版７を設けなくても、交通解放時間帯が到来するとそのまま、交通解放を実施することができる。

≪仮覆工床版≫
車両の通行を可能にする仮覆工床版７は、図６（ａ）で示すように、橋梁Ｂ１の横断面を走行車線側と追い越し車線側の半分に分割したうちの、走行車線側の半断面を一時的に賄うことの可能な部材であり、床版本体７１と地覆７２と高欄７３とを一体に形成している。こうすると、仮覆工床版７の設置作業に係る時間を大幅に短縮できるが、床版本体７１と地覆７２と高欄７３は別体で製造し、現場で組み立て可能な構造としてもよい。

また、仮覆工床版７の床版本体７１は、図６（ｂ）で示すように、外縁部近傍を除いた上面にあらかじめ仮舗装８が施され、橋軸方向長さＬ２は、図１（ｂ）で示した既設床版片１１の橋軸方向長さＬ１と略同程度に形成されている。しかし、これに限定されるものではなく、既設床版片１１の橋軸方向長さＬ１より小さい、例えば１／２および１／４のものを２種類準備してもよい。

橋軸方向長さＬ２を１／２および１／４の２種類準備すると、既設床版片１１の橋軸方向長さＬ１を施工途中で変更する必要が生じた場合であっても、既設床版片１１を撤去したのちに露出する主桁２への仮覆工床版７の設置作業を容易に行うことができる。つまり、撤去した既設床版片１１があらかじめ規定した橋軸方向長さＬ１である場合には、仮覆工床版７のうち、橋軸方向長さＬ２が１／２のものを必要数量だけ並列配置する。

一方、作業区画Ｄ１を切断して既設床版片１１を作成する際、切断予定位置と、主桁２どうしの長手方向連結部であって上フランジ上面に添接板が設置されている位置とが重なる場合には、添接板を避けるべく切断位置をずらさなければならない。すると、既設床版片１１の橋軸方向長さＬ１はあらかじめ規定した長さにならず、既設床版片１１を撤去したのちに露出した主桁２の橋軸方向長さも変化する。しかし、橋軸方向長さＬ２が１／２および１／４の仮覆工床版７を適宜組み合わせて用いることにより、これらの不具合に対応することが可能となる。

さらに、仮覆工床版７は、その部材厚に応じて主桁２の上フランジ上面に直接設置してもよいし、図６（ａ）で示すように、鋼材等を加工した高さ調整材７４を介して設置してもよい。高さ調整材７４を介して設置する場合には、高さ調整材７４を床版本体７１の下面にあらかじめ設置し、高さ調整材７４と主桁２の上フランジとをクランプ等で挟持すると容易に、仮覆工床版７を主桁２に着脱自在に固定することができる。

また、直接設置する場合には、床版本体７１の下面形状が、平坦なものと、主桁２の上面に設置されている添接板上に載置することが可能なように加工されたものの２種類を準備しておくとよい。

≪新設床版≫
一方、プレキャストコンクリート造の新設床版３は、図７（ａ）（ｂ）で示すように、床版本体３１、地覆３２、接合鉄筋３３、及びスタッドジベル挿通孔３４を備えている。地覆３２は一体に製造されていてもよいし、別体に製造して高欄（図示せず）と併せて現場にて床版本体３１に設置する構造としてもよい。

接合鉄筋３３は、床版本体３１の橋軸方向に対向する両側面と、追い越し車線側の既設床版１に対向する側面の、３つの側面各々から平行に突出するように設置されている。これらは高さ方向に２列に配置されるとともに、橋軸直交方向に延在する横目地部Ｊ１および橋軸方向に延在する縦目地部Ｊ２において平面視で千鳥配置をなし、施工完了時にはこの横目地部Ｊ１及び縦目地部Ｊ２に打設される間詰めコンクリート５１に埋設される。

そして、床版本体３１に形成されるスタッドジベル挿通孔３４は、新設床版３を主桁２の上フランジ上面に載置した際にスタッドジベル２１が挿通可能な位置にあり、新設床版３を主桁２に接合させる際、無収縮モルタル４がこのスタッドジベル挿通孔３４から充填される。

≪≪橋梁の床版取替え工法≫≫
次に、車線規制時間帯と交通解放時間帯とを交互に繰り返しながら、作業区画Ｄ１内の既設床版１をプレキャストコンクリート造の新設床版３に取替える床版取替え工法の手順を、以下に説明する。

なお、本実施の形態では、１度目の車線規制時間帯で第１の工程を実施したのち、交通解放時間帯の終了後に２度目の車線規制時間帯で、第２の工程と第３の工程を連続して実施し、これを繰り返して１サイクルを終了する（作業区画Ｄ１を新設床版３に取替える）場合を事例に挙げる。また、使用する仮覆工床版７及び新設床版３は、橋軸方向の長さＬ２及びＬ３がともに、既設床版片１１と略同一もしくは略小さいものを採用する場合を事例に挙げて説明する。

＜車線規制時間帯の到来ごとに実施する準備作業＞
車線規制時間帯が到来するごとに、図１（ｂ）で示すように、橋梁Ｂ１の上り２車線を１車線とする車線規制を行うとともに、床版架設装置１０を搬入し、あらかじめ施工計画時に床版取替え工法の１サイクル分として設定した作業区画Ｄ１の近傍に、この床版架設装置１０を据え付ける。

≪床版架設装置≫
床版架設装置１０は、従来より既設床版１の取替え作業に採用されている装置であればいずれを用いてもよいが、車線規制時間帯ごとに搬出入を繰り返すことを考慮し、本実施の形態では、トレーラー等の車両の荷台に積込み可能に製造された門型タイプの床版架設装置１０を採用している。

床版架設装置１０は、図１（ｂ）及び図８（ａ）で示すように、間隔を設けて配置される一対の門型フレーム１０１と、門型フレーム１０１に架け渡される１対のクレーンガーター１０２と、クレーンガーター１０２各々に吊り下げられた天井クレーン１０３とを備える。天井クレーン１０３は、クレーンガーター１０２に沿って移動可能な構造を有しており、既設床版１の撤去、仮覆工床版７の据え付けもしくは撤去、及び新設床版３の据え付けに係る作業はすべて、この天井クレーン１０３を用いて行う。

＜第１の工程の前に実施する先行作業＞
前述したように、１サイクル分として設定した作業区画Ｄ１の既設床版１を、図１（ｂ）で示すように、橋軸直交方向に沿う切断線を７本設けて、６枚の既設床版片１１を作成しておく（Ｓｔｅｐ１）。なお、切断する間隔は等間隔が望ましいが、切断線の位置と主桁２の上フランジ上面に設置された添接板の位置が合致する場合には、添接板を避けるように切断位置を適宜変更する。

＜１度目の車線規制時間帯の到来：第１の工程＞
図８（ａ）で示すように、床版架設装置１０を作業区画Ｄ１の近傍の所定位置に据え付ける。次に、６枚の既設床版片１１のうち、上り２車線の上流側に位置する第１枚目（図１（ｂ）の最右端）を既設床版１から切り離すべく、作業区画Ｄ１の橋軸方向に沿う境界線に切断線を入れたのち、既設床版片１１を床版架設装置１０にて揚重撤去する。

この作業を２回連続して行い、図５（ａ）で示したように、２枚の既設床版片１１を撤去する。次に、２枚の既設床版片１１を撤去したことにより形成された空間を利用して、主桁２間に必要個所に、図８（ｂ）で示すような作業足場２２を設置する（Ｓｔｅｐ２）。

こののち、作業足場２２を利用して、主桁２上フランジ上面に下処理を行う。下処理としては、例えば、主桁２の上フランジ上面に付着したコンクリートかすやアンカー鉄筋等の撤去した既設床版片１１の残物をはつり取る作業や、のちにスタッドジベル２１を設置するための素地調整する等、いわゆるケレン作業等を行う（Ｓｔｅｐ３）。

これらの作業が終了したのち、図８（ｂ）で示すように、主桁２の上フランジ上面に前述した仮覆工床版７を高さ調整材７４を介して設置する。図９（ａ）で示すように、隣り合う仮覆工床版７、及び既設床版１もしくは既設床版片１１と仮覆工床版７との間に形成された横目地部Ｊ１に対して仮間詰め９を行う。

仮間詰め９は、横目地部Ｊ１の下面側を塞ぐように鉄板等の開口塞ぎ板９１を設置したうえで、スポンジや砂等の充填材９２を充填する。また、横目地部Ｊ１の開きが大きい場合には、上面にも開口塞ぎ板９１を設置するとよい。なお、横目地部Ｊ１の上面を塞ぐようにして開口塞ぎ板９１を配置した場合、横目地部Ｊ１には必ずしも充填材９２を充填しなくてもよい。

具体的には、図９（ｂ）で示すように、一対の開口塞ぎ板９１で横目地部Ｊ１の上面側及び下面側を塞ぎ、仮覆工床版７を挟持するようにしてこれら一対の開口塞ぎ板９１をボルト等の緊結具９３で緊結する。このとき、上面側の開口塞ぎ板９１が、横目地部Ｊ１の全面を塞いだ状態で仮覆工床版７に固定されていれば、下面側の開口塞ぎ板９１は、図９（ｃ）で示すように、横目地部Ｊ１の下面側の全面を塞ぐものであってもよいし、図９（ｄ）で示すように、下面側の一部分を塞ぐよう配置されるものであってもよい。

こうすると、横目地部Ｊ１に充填材９２を充填する場合と比較して、作業性が大幅に向上し、工期短縮を図ることができる。このような処理は、横目地部Ｊ１だけでなく、仮覆工床版７と追い越し車線側の既設床版１との間に形成される縦目地部Ｊ２にも、同様に実施する。

次に、仮覆工床版７の上面全面に仮舗装８を施す。前述したように、仮覆工床版７の上面にはあらかじめ先行仮舗装８１が施されているから、仮覆工床版７の先行仮舗装８１が施されていない縁部に対して横目地部Ｊ１及び縦目地部Ｊ２を覆うように、後行仮舗装８２を施せばよい。このように、仮覆工床版７の上面にあらかじめ先行仮舗装８１を施しておくと、仮舗装８全体の作業時間を大幅に短縮できる。こののち、門型タイプの床版架設装置１０を搬出して第１の工程を終了し、上り２車線を車両解放可能な状態とする。

＜２度目の車線規制時間帯の到来：第２の工程及び第３の工程＞
第１の工程の開始時と同様に、床版架設装置１０を作業区画Ｄ１の近傍の所定位置に据え付ける。次に、主桁２の上フランジ上面に設置した仮覆工床版７を床版架設装置１０にて一時撤去し、主桁２の上フランジ上面のケレン状況を確認し、必要に応じて再度ケレン作業を行って素地調整を行う。

こののち、第２の工程を実施する。つまり、図１０で示すように、主桁２の上フランジ上面に複数のスタッドジベル２１を、所定の間隔を設けて設置するとともに、防錆塗装を行う（Ｓｔｅｐ４）。スタッドジベル２１は、橋軸直交方向に並ぶ複数を１組とし、これを橋軸方向に間隔を設けて複数設置する。図１０では、スタッドジベル２１を橋軸直交方向に３本設置した場合を例示しているが、その数量は、主桁２の幅や支間の位置等に応じて適宜変更される。

これらの作業が終了したのち、第３の工程を実施する。まず、主桁２の上フランジ上面に、同じく床版架設装置１０を用いて新設床版３を据え付ける（Ｓｔｅｐ５）。新設床版３は、図１１（ａ）で示すように、スタッドジベル挿通孔３４に主桁２の上フランジ上面に設置したスタッドジベル２１が収納されるように配置し、このスタッドジベル挿通孔３４に無収縮モルタル４を充填して、主桁２と新設床版３とを強固に接合する（Ｓｔｅｐ６）。なお、新設床版３を据え付ける前に、モルタル止め４１を主桁２の上フランジにおける両側部に設置しておく。

無収縮モルタル４の充填作業に前後してもしくは同時に、図１１（ｂ）で示すように、本設プレート５２による隣り合う新設床版３どうしを接合する作業（Ｓｔｅｐ７）を実施する。

本設プレート５２は、隣り合う新設床版３との間に形成された横目地部Ｊ１の上方を跨ぐように設置する。本設プレート５２は、横目地部Ｊ１を被覆する十分な幅と、床版本体３１の橋軸直交方向長さＬ３に略等しい長さとを有する、間詰めコンクリート５１と同様の材料で工場にて製造されたプレキャストコンクリート造の板材を使用している。

本設プレート５２の設置方法は、アンカーや接着剤による固定等いずれの手段により実施してもよく、設置状態も、床版本体３１の上面に本設プレート５２を載置するように設置してもよいが、本実施の形態では、床版本体３１の縁部に設けた切欠きに載置させている。このとき切欠きは、本設プレート５２の上面と床版本体３１の上面が面一となるような深さに形成するとよい。

次に、図１１（ｃ）で示すよう、新設床版３の上面に本舗装６を施す（Ｓｔｅｐ８）。また、本舗装６に係る作業と同時にもしくは前後して、横目地部Ｊ１の下方にこれを跨ぐように型枠５３を設置する。この型枠５３に対して間詰めコンクリート５１充填するための充填孔、空気穴もしくは充填確認孔（いずれに図示せず）を形成しておく。

そして、図１１（ｄ）で示すよう、横目地部Ｊ１の下面側から間詰めコンクリート５１を充填し、接合鉄筋３３を埋設する（Ｓｔｅｐ９）。間詰めコンクリート５１は、高強度及び高耐久なコンクリートであればいずれを採用してもよい。

このように、本設プレート５２は間詰めコンクリート５１と同様の材料にて製造すると、該新設床版の一部として機能させることの可能な本設部材として取り扱うことができる。このため、本設プレート５２で横目地部Ｊ１の上方を被覆すると、その直後に本舗装６を施す作業を優先して実施できることから、交通解放を行いつつ新設床版３の下方側から間詰めコンクリート５１の充填作業を実施することもできる。こうすると、車線規制時間帯に実施する作業を減らすことができ、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

なお、縦目地部Ｊ２及び既設床版１もしくは既設床版片１１と新設床版３との間に形成された横目地部Ｊ１には、本舗装６を施す前に、第１の工程で示したように、開口塞ぎ板９１と充填材９２による仮間詰め９を行っておく。こののち、床版架設装置１０を搬出して第３の工程を終了し、上り２車線を車両解放可能な状態とする。

上記のとおり、２度目の車線規制時間帯が終了した時点で、第１～第３の工程を経て、作業区画Ｄ１のうち、上り２車線の上流側１枚目及び２枚目の既設床版片１１を新設床版３に取替える作業が終了する。なお、第３の工程のいずれかの段階で、新設床版３の地覆３２に高覧を設置する。

ところで、図１１（ｄ）で示すように、第３の工程では、２枚の新設床版３の全面に本舗装６を施している。したがって、次に作業区画Ｄ１の中間部に位置する３枚目及び４枚目の既設床版片１１を新設床版３に取替える際には、以下の処理を追加して行う。

図１２（ａ）で示すように、すでに本舗装６が施された２枚目の新設床版３について、本舗装６が施されていない３枚目の新設床版３と隣接する縁部近傍の本舗装６を所定の幅だけはがし取る。そのうえで、図１２（ｂ）で示すように、２枚目と３枚目の新設床版３の間に形成された横目地部Ｊ１を跨いで本設プレート５２を設置し、そののち、本舗装６を施し、図１２（ｃ）で示すように、間詰めコンクリート５１を充填する。

このように、交通解放時間帯の直前に実施される工程が、第１の工程の場合には、終了時に仮覆工床版７が敷設されるとともに目地が仮間詰め９で処理される。また、第３の工程の場合には、終了時に覆工床版３が敷設されるとともに、目地が間詰め５１で処理され本舗装６が施される。これにより、車線規制時間帯において、いずれの工程で作業が終了した場合にも、交通解放時間帯には車両が通行可能な状態となっているため、交通解放を繰り返しながら、既設床版１１を新設床版３に取替える作業を効率よく実施することが可能となる。

上記の手順で、第１の工程を実施する先行の車線規制時間帯と、第２の工程及び第３の工程を実施する後行の車線規制時間帯を、３回繰り返すことにより、つまり６度の車線規制時間帯を経て、作業区画Ｄ１を新設床版３に取替えることができ、これにより１サイクル分の作業が終了する。

＜７度目以降の車線規制時間帯の到来：２サイクル目＞
次に、図３（ｃ）で示すように、作業区画Ｄ１に並列する１区画目の追い越し車線の作業区画Ｏ１に対して、上記の手順にしたがって床版取替え工法を実施する。

つまり、追い越し車線の作業区画Ｏ１で、既設床版片１１を作成する工程（Ｓｔｅｐ１）を先行作業として済ませた後、第１～第３の工程を３回繰り返す。こうして、図３（ｄ）で示すように、橋梁Ｂ１に設定した複数の区画のうちの１区画目内の、作業区画Ｄ１及び作業区画Ｂ１における既設床版１を新設床版３に取替え、床版取り替え工法を終了する。

＜作業区画Ｏ１の床版取替え工法が終了した後に到来する車線規制時間帯＞
図２のフロー図に戻って（第４ステップ）、図３（ｄ）で示すように、走行車線側の作業区画Ｄ１の新設床版３と追い越し車線側の作業区画Ｏ１の新設床版３とを接合する。

接合作業は、図１３（ａ）で示すように、作業区画Ｄ１の新設床版３と追い越し車線側の作業区画Ｏ１の新設床版３との間に形成された縦目地部Ｊ２に隣接する縁部の本舗装６を所定の幅だけはがし取ったうえで、縦目地部Ｊ２の上方を跨ぐように、本設プレート５２を新設床版３の縁部に形成された切欠きに設置する。本設プレート５２は、縦目地部Ｊ２を被覆する十分な幅を有し、その長さは、作業区画Ｄ１及び作業区画Ｏ１の橋軸方向の長さに略等しく形成されている。

なお、本設プレート５２の材料は、横目地部Ｊ１を被覆する際に採用したものと同様のものを使用しており、新設床版３への設置方向も、横目地部Ｊ１に設置した際の方法と同様である。

最後に、図１３（ｂ）及び（ｃ）で示すように、本舗装６を施すとともに、間詰めコンクリート５１を充填する。これにより、橋梁Ｂ１を橋軸方向に区分けしたうちの１区画目の床版取替え作業が終了する。

こののち、図２のフロー図の第２ステップに戻って、橋梁Ｂ１に設定した第２区画以降のすべての区画に対して同様の施工を上記の手順に従って、繰り返し実施する（第５ステップ）。

これにより、橋梁Ｂ１における施工予定領域（１区画目、２区画目、３区画目・・）の既設床版１をすべて、新設床版３に取替える施工が終了する。なお、走行車線側と追い越し車線側に対して、上記の半断面床版取替え工法を実施する順序は、上記の手順に限定されるものではない。

つまり、本実施の形態では、図１４（ａ）で示すように、１区画目の作業区画Ｄ１を新設床版３に取替えたのち、これに並列する作業区画Ｏ１を新設床版３に取替える。こののち、２区画目の作業区画Ｄ２を新設床版３に取替え、これに並列する作業区画Ｏ２を新設床版３に取替える。この作業を繰り返すこととなる。

しかし、この手順に限定されるものではない。例えば図１４（ｂ）で示すように、１区画目の作業区画Ｄ１を新設床版３に取替えたのち、これに並列する作業区画Ｏ１を新設床版３に取替える。こののち、２区画目の作業区画Ｏ２を新設床版３に取替え、これに並列する作業区画Ｄ２を新設床版３に取替える。この作業を繰り返すといった手順を採用してもよい。

このように、既設床版の取替え工法は、図４で示すような第１の工程から第３の工程までの一連の作業の中で、現場条件や施工状況（例えば、ケレン作業やスタッドジベル２１の設置作業等の進捗状況）に応じて、作業を中断する段階を適宜選択できる。これにより、交通解放時間帯の到来に備えつつ、１回の工事交通規制時間帯内で実施する作業工程の進捗を調整でき、効率よく新設床版３の取り換え作業を実施することが可能となる。

したがって、夜間に車線規制時間帯を設定することで、昼間の交通解放を実現しながら、既設床版１を新設床版３に取替えることが可能となる。これにより、既設床版取替作業を実施しようとする道路橋Ｂが、都市部等の重交通路上または長大トンネルに挟まれた山間部等にある場合にも、周辺地域の交通環境への影響を最小限に抑えつつ施工を実施することが可能となる。

また、既設床版片１１の橋軸方向からみた断面を、既設床版１の横断面を半分に分割した半断面に形成することで、昼間は、上り２車線用の橋梁Ｂ１と下り２車線用の橋梁Ｂ２の両者を交通解放し、夜間は、上り２車線用の橋梁Ｂ１のみに車線規制を行う半断面床版取替え工法により、橋梁Ｂ１における既設床版１の取替作業を実施できる。

したがって、道路橋Ｂを構成する上り車線用と下り車線用の橋梁Ｂ１、Ｂ２のうち、いずれか一方を全面通行止めにして工事を行い、他方を対面通行規制とする必要が無いため、通行車両に対する安全性の確保が可能になるとともに、道路構造等の事情により対面通行規制を実施できない、または、実施が可能であっても周辺地域の交通状況によっては長期間の通行規制が困難である等、様々な課題を有する道路環境にあっても、既設床版１の取替工事を確実に実施することが可能となる。

本発明の橋梁の床版取替え工法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、本設プレート５２を使用することにより、隣り合う新設床版３の間に形成される横目地部Ｊ１及び縦目地部Ｊ２に対して、間詰コンクリート５１を打設する前に本舗装６を実施できる。このため、第３の工程でＳｔｅｐ５～９を実施することとしたが、本設プレート５２を使用しない場合には、第３の工程を２回に分割すればよい。

この場合には、第３の前半工程は、新設床版３の据え付けから無収縮モルタル４を充填する工程（Ｓｔｅｐ５、６）を実施する。また、第３の後半工程は、隣り合う新設床版３の横目地部Ｊ１に、間詰めコンクリート５１を充填したのちに（Ｓｔｅｐ９）、本舗装６を施す（Ｓｔｅｐ８）。そして、第３の前半工程を３度目の車線規制時間帯の到来時に行い、第３の後半工程を４度目の車線規制時間帯到来時に実施する。

なお、第３の前半工程では、Ｓｔｅｐ６で無収縮モルタル４を充填したのち、図１５（ａ）で示すように、隣り合う新設床版３との間に形成された横目地部Ｊ１に仮間詰め９を行い、新設床版３の上面全面に一旦、仮舗装８を施す。

そして、第３の後半工程は、新設床版３の上面に施した仮舗装８をはく離するとともに、隣り合う新設床版３との間に形成された横目地部Ｊ１の仮間詰め９を取り除き、横目地部Ｊ１の底面に型枠５３を設置して、横目地部Ｊ１の上方から間詰めコンクリート５１を充填し養生し、本設間詰め５を行う。

所定時間の養生が終了したのち、図１３（ｂ）で示すように、新設床版３の上面全面に本舗装６を施す。なお、縦目地部Ｊ２と、既設床版１もしくは既設床版片１１と新設床版３との間に形成された横目地部Ｊ１とは、第３の前半工程で行った仮間詰め９を残置しておき、その上面から本舗装６を施せばよい。

１ 既設床版
１１ 既設床版片
２ 主桁
２１ スタッドジベル
２２ 作業足場
３ 新設床版
３１ 床版本体
３２ 地覆
３３ 接合鉄筋
３４ スタッドジベル挿通孔
４ 無収縮モルタル
４１ モルタル止め
５ 本設間詰め
５１ 間詰めコンクリート
５２ 本設プレート
５３ 型枠
６ 本舗装
７ 仮覆工床版
７１ 床版本体
７２ 地覆
７３ 高欄
７４ 高さ調整材
８ 仮舗装
８１ 先行仮舗装
８２ 後行仮舗装
９ 仮間詰め
９１ 開口塞ぎ板
９２ 充填材
９３ 締結具
１０ 床版架設装置

Ｊ１ 横目地部
Ｊ２ 縦目地部
Ｂ 道路橋
Ｂ１ 橋梁（上り２車線）
Ｂ２ 橋梁（下り２車線）

Claims (5)

1. 工事交通規制時間帯と交通解放時間帯とを交互に繰り返しながら、鋼製の主桁上に設置された既設床版をプレキャストコンクリート造の新設床版に取替える橋梁の床版取替え工法であって、
   橋梁の既設床版を橋軸方向に分割して形成した複数の既設床版片のうち、少なくとも一部を撤去して前記主桁を露出させる第１の工程と、
   前記第１の工程で前記既設床版片を撤去することにより露出させた前記新設床版を据え付ける前の前記主桁上面に、スタッドジベルを設置する第２の工程と、
   前記第２の工程で前記スタッドジベルを設置した前記主桁上に、複数の前記新設床版を据え付け、前記新設床版を前記主桁に接合させたのち、隣り合う新設床版を接合する第３の工程と、を備え、
   前記第１の工程から前記第３の工程は、前記工事交通規制時間帯に実施されるとともに、１回の前記工事交通規制時間帯内で２つ以上の工程を連続して実施する場合を含み、
   前記交通解放時間帯が到来する直前に前記第１の工程もしくは前記第２の工程が実施される場合、作業終了時において露出状態にある前記主桁上に、撤去した前記既設床版片に替えて仮覆工床版を設置することを特徴とする橋梁の床版取替え工法。
2. 請求項１に記載の橋梁の床版取替え工法において、
   前記第１の工程から前記第３の工程を、前記工事交通規制時間帯が到来するごとに橋軸方向に繰り返すことを特徴とする橋梁の床版取替え工法。
3. 請求項１または２に記載の橋梁の床版取替え工法において、
   前記既設床版片の橋軸方向からみた断面が、前記既設床版の横断面を半分に分割した半断面に形成されることを特徴とする橋梁の床版取替え工法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の橋梁の床版取替え工法において、
   第３の工程で、
   隣り合う前記新設床版を、該新設床版の一部として機能する本設プレートで接合することを特徴とする橋梁の床版取替え工法。
5. 工事交通規制時間帯と交通解放時間帯とを交互に繰り返しながら、鋼製の主桁上に設置された既設床版をプレキャストコンクリート造の新設床版に取替える橋梁の床版取替え工法であって、
   橋梁の既設床版を橋軸方向に分割して形成した複数の既設床版片のうち、少なくとも一部を撤去して前記主桁を露出させる第１の工程と、
   前記第１の工程で露出させた前記主桁上面に、スタッドジベルを設置する第２の工程と、
   前記第２の工程で前記スタッドジベルを設置した前記主桁上に、複数の前記新設床版を据え付け、前記新設床版を前記主桁に接合させたのち、隣り合う新設床版を接合する第３の工程と、を備え、
   前記第１の工程から前記第３の工程は、前記工事交通規制時間帯に実施されるとともに、１回の前記工事交通規制時間帯内で２つ以上の工程を連続して実施する場合を含み、
   前記交通解放時間帯が到来する直前に前記第１の工程もしくは前記第２の工程が実施される場合、作業終了時において露出状態にある前記主桁上に、仮覆工床版を設置し、
   前記主桁上に前記仮覆工床版を設置したのち、
   該仮覆工床版に隣接する目地の上下面をそれぞれ開口塞ぎ板で覆い、該開口塞ぎ板どうしを締結具を介して締結することを特徴とする橋梁の床版取替え工法。

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